利用夹点技术分析优化换热网络.pdfVIP

( ) 2008 年 11 月 西安石油大学学报 自然科学版 Nov . 2008 ( ) 第 23 卷第 6 期 Journal of Xi′an Shiyou University Natural Science Edition Vol . 23 No . 6 ( ) 　　文章编号 :1673064X 2008 利用夹点技术分析优化换热网络 Optimization of heat exchanger net work by using pinch technology 朱玉琴 ,周丹黎 (西安石油大学 化学化工学院 ,陕西 西安 7 10065) 摘要 :介绍了夹点技术设计的基本概念及设计原则. 以标定数据为基础 ,运用夹点技术对某炼油厂 常减压蒸馏装置换热网络进行优化分析 ,经济评价结果表明优化后的换热网络节能效果较好. 关键词 :夹点技术 ;常减压蒸馏装置 ;换热网络 ;优化 中图分类号 : TE965 　　文献标识码 :A ( ) 　　过程工业为降低生产成本 、合理利用资源 , 以从 冷物流组合曲线 曲线 E F GH . 物流的热量变化量 对单台设备的操作优化集成发展到整个系统的集成 用横坐标两点间的焓差 ΔH 表示, 冷热物流组合曲 优化 ,即采用过程集成技术. 在 20 世纪 70 年代 , 由 线沿 H 轴平移, 不改变物流的温位和热量变化量. Linnhoff [ 1 ] 等开发的夹点技术 PD F ( Pinch Point De sign Met hod) 是一项最为成功的过程集成技术. 夹 点技术是从装置的热流分析入手 , 以热力学为基础 , 从宏观的角度分析系统中能量流沿温度的分布 ,从 中发现系统用能的“瓶颈”所在. 因为夹点技术具有 简单 、直观 、实用和灵活等特点被广泛应用于新过程 的设计和旧系统的改造. 项 目改造后老厂运行能耗 平均降低 20 % 以上 , 并且投资回收期平均少于 2 a[23 ] . 常压蒸馏装置是炼化工业的“龙头”, 是原油 深度加工的基础 , 能耗约 占全厂总能耗的 20 % ～ 图 1 　冷热物流温 - 焓图 30 %[45 ] . 因此 ,采用夹点技术对常减压蒸馏装置进 在利用夹点技术设计换热网络时, 要给定一个 行优化分析和技术改造 ,对炼化企业的节能降排 ,提 最小传热温差 ΔTmin , 这是在整个换热网络中允许 高经济效益和环境保护具有重要的意义. 出现的最小传热温差. 在温 - 焓图上, 热物流组合 曲线在左上方, 冷物流组合曲线在右下方, 沿 H 轴 1 　夹点技术的基本原理 平移冷组合曲线使之靠近热组合曲线, 在这个过程 1 . 1 　夹点的形成与含义 中各部位的传热温差 ΔT 逐步变小, 直到最后某一 工艺物流的特性曲线可以用温 - 焓图来表示 部位的传热温差 ΔT = ΔTmin , 该处即为“夹点”, 此 ( ) 处的热通量为零. 图 1 中的物理意义非常明显, 对于